自动变速器的变速操作装置的制作方法

专利名称：自动变速器的变速操作装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动变速器的变速操作装置，该自动变速器设置在车辆的驱动力
传输系统上。
背景技术：
作为一种设置在车辆的驱动力传输系统上的变速器，已知有机械式自动变速器。
机械式自动变速器通过驱动致动器来操作变速排档机构和连接/断开离合器从 而使自动变速能够进行。例如，如图14A和图14B所示，自动变速器的变速排档操作装置设 置有能够在变速方向sf和选择方向se上移动的变速轴100、以向外突出的方式分别形成在 沿选择方向se平行排列的变速轨110的一部分上的变速柄(shift lug) 120和分别整体地 联接到变速轨110的其他部分的变速叉131， 132， 133。 变速轴100设置有在径向上突出的控制指(选择构件)140，并且一对棘爪部121， 122在变速方向sf上间隔形成在每个变速柄120处。 在上述机械式自动变速器中，变速轴100通过致动器移动，从而将控制指140排列 在一对棘爪部121， 122之间，由此按压一对棘爪部121， 122并且使一对棘爪部121， 122有 选择地在变速方向sf的一个或另一个方向上移动。然后，与其一起工作的变速叉131变速 驱动相应的齿轮(未图示)。 顺便提及，已经开发了一种装备双离合器的自动变速器和作为驱动源的发动机， 在上述装备双离合器的自动变速器中，两个离合器结合在上述自动变速器之间。这个自动 变速器设置有第一主轴和第二主轴，并且第一和第二主轴改变来自各个离合器的转动力并 且将该转动力传递到各个相应的副轴，从而改变了的转动被从各个副轴传输到变速器输出 齿轮。 在上述装备双离合器的自动变速器中，一个齿轮经第一主轴连接到离合器中的一 个的状态被切换到目标齿轮经第二主轴连接到离合器中的另一个的状态。在这此情况下， 目标齿轮的变速操作预先完成，其后，离合器中的一个被断开。因此，在变速的时候无需处 于空档状态(neutral state)，能够实现无缝变速。 用在上述自动变速器中的变速操作装置是，例如，如图15A所示，当前齿轮是第四 速齿轮，齿轮被变化到目标齿轮，例如第一速齿轮，同时当前齿轮保持原样。如图15B所示， 紧随其后，在进行目标齿轮的同步化期间执行先前齿轮(这里为第四速齿轮)的变速退出 (shift withdrawal)。下面将通过参照由双点划线显示的迹线进行说明。在该变速退出中， 首先，需要平滑地进行用于在选择方向上偏离目标齿轮(第一速齿轮)的步骤(D、用于返 回到中性线N的变速步骤(2)、用于移动到齿轮(第四速齿轮)的选择步骤(3)、用于移动 到所述齿轮(第四速齿轮)的变速步骤(4)、用于移动进入所述齿轮(第四速齿轮)的选择 步骤(5)和用于移动到所述齿轮(第四速齿轮)的中性线N(通过双点划线表示)的变速 退出步骤(6)。 另外，JP-A-2001-304411已经提出包含设置在各个变速柄上的一对棘爪部的变速
3操作装置。因为棘爪部之间的间隔在变速方向上加宽，允许变速构件仅仅在选择方向上从
在处于变速状态的变速柄上的一对棘爪部之间的空间移动，以便变速构件被放置在处于空
档状态的目标齿轮的变速柄上的一对棘爪部之间，从而简化变速构件的移动。 如上所述，在双离合器型的自动变速器中，在变速排档的时候，需要以变换目标齿
轮和执行当前齿轮的变速退出的顺序进行这些操作。因此，控制指140的移动复杂化，导致
变速排档时间延长。 特别是在JP-A-2001-304411公开的技术中，为了解决控制指140的复杂运动，当 变速构件即使在任何齿轮的变速轨被变换的状态下也在选择方向上移动时，变速构件(控 制指)能够被放入一对棘爪部之间的空间。由于这个缘故，一对棘爪部必须布置成在它们 之间有相对较宽地张开的间隔。那么，引起如上所述的更宽间隔将导致不足的负载传输效 率的问题。例如，如图13所示，需要将一对棘爪部121之间的间隔设得如在通过实线表示 的Ll的状态下比在通过双点划线Ll'表示的状态下更宽。因而，棘爪部121被处于朝变速 方向严重倾斜的状态下的变速构件140按压。 在棘爪部121因控制轴100的转动力矩T而作用于壁表面的力被作为切向力F给 出，从变速构件140与棘爪部121的接触点a到控制轴100的轴心C的距离被作为距离L2 给出，并且在变速方向上连接接触点a与轴心C的线的倾斜角被作为角度a给出的情况 下，能够通过以下公式(1)获得切向力F在变速方向上的分力，也就是允许棘爪部121的壁 表面在变速方向或正交方向上移动的分力Pl。
Pl = FXC0Sa = TXC0Sa/L2......(1) 在上述公式(1)中，假设距离L2恒定而不考虑角度a，很明显分力Pl随着角度 a在0至90度范围内的增大而减少。因此，如JP-A-2001-304411公开的那样，一对棘爪 部121之间的较大间隔Ll将减小把棘爪部121的壁表面朝向变速方向也就是正交方向按 压的力Pl，从而需要使朝向变速方向按压的力Pl在变速操作中比在变速退出操作中大。然 而，这难以以较高的传输效率在变速方向上移动变速柄129，并且需要较大的驱动源(例如 电动机)来输出由于降低了的操作力传输效率所需要的操作力，导致设备尺寸更大和能量 损失。可选择地，更大的操作力需要减速比更大的减速齿轮并且相应地延长移动变速构件 的时间。这引起变速排档时间减少的问题。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种自动变速器的变速操作装置，其中臂部的在变 速方向上的压力能够保持相对地大，变速操作时间能够减少并且在变速排档的时候通过整 体地形成有变速轴的臂部实现的变速可操作性能够被提高。 为了实现该目的，根据本发明，提供了一种自动变速器的变速操作装置，包括
变速操作构件，包含 轴部，该轴部被支撑在变速器的外壳中，以便在选择方向上产生相对位移；禾口
臂部，该臂部在径向上相对于所述轴部的中心轴线伸出，并且在被保持在所述臂 部可在所述选择方向上移动的退后位置(set-back position)处的同时在所述选择方向上 移动，尔后绕着所述中心轴线转动以执行齿轮的变换操作；禾口
多个变速轨构件，每个变速轨构件包含
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轨道部，该轨道部被支撑在所述外壳中以便产生相对位移； 变速叉部，该变速叉部从所述轨道部伸出并执行齿轮的变换操作；禾口 变速柄部，该变速柄部从所述轨道部伸出并能够与所述臂部结合； 其中所述变速柄部的与所述臂部接合的接合部包含一对布置在所述变速方向和
在所述选择方向上彼此不同的位置处的柱状凸起， 所述柱状凸起中的一个包含一侧压力接收表面，该一侧压力接收表面用于接收来 自所述臂部的沿所述变速方向中的一个方向的一个方向的压力， 所述柱状凸起中的另一个包含另一侧压力接收表面，该另一侧压力接收表面用于
接收来自所述臂部的沿与所述一个方向压力相反的方向的相反方向压力， 当所述变速柄部保持在空档位置时，所述一侧压力接收表面和所述另一侧压力接
收表面大致定位在与所述轴部的中心轴线重叠并与所述轨道部正交的基准正交表面上，和 所述臂部从所述退后位置绕着所述中心轴线转动，以向所述一侧压力接收表面施
加所述一个方向压力，从而在一个方向上变速驱动所述变速叉部，并且所述臂部从所述退
后位置绕着所述中心轴线反向转动，以向所述另一侧压力接收表面施加所述另一个方向压
力，由此在所述另一个方向上变速驱动所述变速叉部。 所述臂部可以从所述轴部以伸出的方式形成为具有分叉形状的一对臂部，并且被 保持为使得所述变速柄部的接合部在当保持在退后位置时被布置在的两个臂部之间的中 间部分处。 所述自动变速器可以具有多个齿轮，所述齿轮可以分成第一组和第二组。可以设 置分别与所述第一组和所述第二组相对应的第一主轴和第二主轴。所述第一和第二主轴两 者均可以借助于双离合器与发动机的输出轴联接。 自动变速器可以具有用于输出由齿轮变换的转动力的变速器输出齿轮。所述多个 齿轮可以分成第三组和第四组。可以设置分别与第三组和第四组对应并且将变换的转动力 传递到变速器输出齿轮的第一副轴和第二副轴。所述轴部可以以伸出的方式形成有用于变 换在第一位置的第三组中的各个齿轮的臂部；和用于变换在第二位置的第四组中的各个齿 轮的臂部。所述第一位置和所述第二位置可以布置成在选择方向上隔开预定的间隔。


图1是显示一种配备有如本发明的一个实施例所述的自动变速器的变速操作装 置的车辆的驱动力传输系统的示意性构造图。
图2是用于说明图1所示的变速操作装置的示意性俯视图。
图3是图1所示的变速操作装置的示意性立体图。 图4是显示用在图1所示的变速操作装置中的在空档状态下的变速操作构件的臂 部和轨道部的突出部的局部剖视的侧视图。 图5A和图5B分别是俯视图和侧视图，显示用在图1所示的变速操作装置中的轨 道部的突出部和变速操作构件的在空档状态下按压突出部的臂部。 图6A和图6B是用于说明用在图1所示的变速操作装置中的变速操作构件的臂部 和轨道部的突出部的俯视图。图6A显示到一个方向的变速时间，而图6B显示到另一个方 向(相反方向)的变速时间。
图7A和图7B分别是用于说明当齿轮通过图1所示的变速操作装置从第一速齿轮 变换到第二速齿轮时臂部和突出部的操作的俯视图和侧视图。 图8A和图8B分别是用于说明当齿轮通过图1所示的变速操作装置从第五速齿轮 变速到第六速齿轮时臂部和突出部的操作的俯视图和侧视图。 图9是用于说明如本发明的另一个实施例的自动变速器的变速操作装置的示意 性俯视图。 图IOA和图10B分别是俯视图和侧视图，显示用在图9所示的变速操作装置中的 轨道部的突出部和变速操作构件的在中性状态下按压突出部的臂部。 图IIA和图IIB分别是用于说明当齿轮通过图9所示的变速操作装置从第一速齿 轮变速到第二速齿轮时臂部和突出部的操作的俯视图和侧视图。 图12A和图12B分别是用于说明当齿轮通过图9所示的变速操作装置从第五速齿 轮变速第六速齿轮时臂部和突出部的操作的俯视图和侧视图。 图13是用于说明相关技术的变速操作装置的突出部和臂部的操作的视图。
图14A和图14B分别是俯视图和侧视图，显示当齿轮通过相关技术的变速操作装 置变换到倒档齿轮时的突出部和臂部。 图15A和图15B显示当在第一速齿轮由相关技术的变速操作装置保持的同时执行 第四速齿轮的变速退出操作时的臂部和突出部。图15A是显示当前齿轮是第四速齿轮并且 被变速到第一速齿轮的情况的俯视图，而图15B是显示执行第四速齿轮的变速退出操作的 情况的俯视图。 图16是显示能够用作替代用于图1所示的变速操作装置的轨道部的变化例的示 意性侧视图。
具体实施例方式
在下文中，将通过参照图1至图2对作为本发明实施例的自动变速器的变速操作 装置进行说明。 如图1所示，自动变速器1是双离合器型的自动变速器并且在外壳100内设置有 两个离合器2， 3，同轴布置的两个主轴4， 5和两个副轴6， 7。在第一主轴4中，动力从发动 机8的输出轴9经第一离合器2传递。在第二主轴5中，动力从输出轴9经第二离合器3 传递。这两个离合器2，3由液压控制回路90控制连接和断开。 另外，离合器2， 3不仅仅通过液压控制来控制连接和断开，而且可以通过使用电 动机的电气控制方法控制。 第一副轴6和第二副轴7各自以分离的方式排列，使得第一副轴6和第二副轴7 的轴线平行于第一主轴4和第二主轴5的轴线。副轴6的输出齿轮g2和副轴7的输出齿 轮g3均被构造成将动力传输到在自动变速器1后段的差动齿轮10的减速齿轮gl。
第一速齿轮11 、第二速齿轮、第三速齿轮13和第六速齿轮14可绕枢轴转动地支撑 在第一副轴6上以便产生相对转动。第四速齿轮15、第五速齿轮16和倒档齿轮17可绕枢 轴转动地支撑在第二副轴7上以便产生相对转动，停车齿轮18稳固地附接到第二副轴7。
如图2和图3所示，自动变速器1设置有四个变速叉20至23，变速叉20至23从 稍后描述的轨道突出。如图1所示，第一变速叉20和第二变速叉21被放置成可沿着第一
6副轴6的轴线以滑动方式移动，第三变速叉22和第四变速叉23被放置成可沿着第二副轴 7的轴线以滑动方式移动。 这些变速叉20至23被允许以滑动方式移动，从而借助于同步机构将第二速齿轮 12和第六速齿轮14连接到副轴6或者将第二速齿轮12和第六速齿轮14从副轴6断开的 变速操作能够通过第一变速叉20有选择地执行，而借助于同步机构将第一速齿轮11和第 三速齿轮13连接到副轴6或者将第一速齿轮11和第三速齿轮13从副轴6断开的变速操 作能够通过第二变速叉21有选择地执行。此外，借助于同步机构将第四速齿轮15和倒档 齿轮17连接到副轴7或者将第四速齿轮15和倒档齿轮17从副轴7断开的变速操作能够 通过第三变速叉22有选择地执行，而借助于同步机构将第五速齿轮16连接到副轴7或者 将第五速齿轮16从副轴7断开的变速操作能够通过第四变速叉23有选择地执行。第一速 齿轮11、第三速齿轮13和第五速齿轮16被连接到第一主轴4。第二速齿轮12、第四速齿轮 15、第六速齿轮14和倒档齿轮17被连接到第二主轴5。 在双离合器型变速器的自动变速器l中，齿轮能够借助于第一离合器2有选择地 变换到第一速齿轮、第三速齿轮和第五速齿轮。齿轮能够借助于第二离合器3有选择地变 换到第二速齿轮、第四速齿轮、第六速齿轮和倒档齿轮。 接下来，将描述在上述自动变速器1中使用的变速操作装置的第一实施例的部 分。 自动变速器1的变速操作装置布置在外壳100内部(参照图1)以将滑动操作力 传递到变速叉20至23。变速操作装置如图2和图3所示。 如图2和图3所示，自动变速器1的变速操作装置设置有变速操作构件55(参照 图2)，变速操作构件55包含在选择方向se上延伸的轴部50，在其一端的致动器70设置有 多个轨道30，轨道30的轴线在与轴部50正交的变速方向sf上延伸。变速操作装置还设置 有变速叉20至23和变速柄40，变速叉20至23整体地联接至轨道30以执行自动变速器1 内部的齿轮11、 12、 13、 14、 15、 16、 17的变换操作，变速柄40包含能够与臂部51接合的接合 部并且一个一个单独地以突出方式设置在轨道30上，如图3和图1所示。
另外，变速操作包含用于移动变速叉以执行变速排档的变速产生操作和用于移动 变速叉以解除变速排档的变速退出操作。 如图4所示变速操作构件55包含轴部50和臂部51，轴部50支撑在外壳100中以
在选择方向se上产生相对运动，臂部51以一对臂片部511在径向上相对于轴部50的中心
轴线(选择中心线)Lc从轴部50的一部分伸出并且具有分叉形状的方式形成。 —对臂部51可以在选择方向上错开与变速柄相对应。该对臂部51因此错开，从
而臂部51在选择方向上的移动能够在变速操作时被省略，使得变速排档时间减少。 如图4所示，臂部51被保持在变速柄40放置在该对臂片部511之间，也就是在退
后(set-back)位置(图4中实线表示)E的状态。 退后位置E被设为该对臂片部511能够在选择方向(图4平面的垂直方向)上移 动，而不在变速柄40的任何变速位置处产生任何互相干涉。这里，退后位置E设置在臂片 部511之间的中间部，也就是在两个臂片部511布置成到处于中性状态的变速柄具有相同 角度(a 1/2)。 如图4中双点划线所示，在变速操作时，与臂部51对应的一对臂片部511绕着选择中心线Lc转动最大旋转角aS。因此，臂片部511被形成为即使在沿相反方向进行空转 操作的时候的转动角(与aS相同的角度)累加到最大转动角aS，转动角被保持在180度 (半圈)或更小的范围内，并且转动角(2X aS)相对较小。 从而，通过臂部51可被制造得相对较短，自动变速器1的变速操作装置在变速操 作中具有优势。 如图4、图5A和图5B所示，变速操作构件55设置有作为变速驱动源的致动器70、 支撑在外壳100中以便在选择方向se上产生相对位移的轴部50和臂部51，该臂部51包含 在轴部50的径向上从轴部50伸出从而具有分叉形状的一对臂片部511。
另外，如图2所示，臂部51以伸出方式分别设置在沿轴部50的纵向隔开预定间隔 e的第一位置El和第二位置E2(参照图2)。 接下来，如图4所示，轨道30支撑在外壳100中，以便产生相对位移，并且多个轨 道如图3所示那样设置。每个轨道30设置有轨道主体301、从轨道主体301伸出以执行齿 轮的变换操作的变速叉20至23和从轨道主体301伸出并且能够与臂部51接合的变速柄 40。 另外，图16显示轨道30的变化例。这里，轨道30a形成为适配在固定轴400外的 中空管的形状。此外，变速叉20a和变速柄40a以伸出方式设置在轨道30a上。轨道30a 被支撑，以便在变速方向se上相对于固定在外壳100上的固定轴400产生相对位移。在这 种情况下，获得基本上类似于图4所示的轨道30的功能。特别是，能够容易地减少变速器 本身的轴向尺寸和重量。 那么，如图3和图4所示，以伸出方式设置在轨道30上的变速柄40形成有从轨道 主体301伸出的一对柱状突起401 、402。 能够与臂部51接合的变速柄40的接合部一对柱状突起401、402，柱状突起401、
402在轨道30上并且在变速方向sf和选择方向se上布置在互相不同的位置。 另外，变速柄不是从轨道伸出的一对凸起，而可以形成为具有一个从轨道伸出并
且具有前端部(起接合部作用)的共同根部，该前端部被分叉为在变速方向和选择方向上
布置在互相不同的位置处。 如图4、图5A和图5B所示，用于通过在变速方向sf上正从空档位置(对应于退后 位置)转动的臂部51的其中一个臂片部511从一个方向ul接收压力的一侧压力接收表面 fpl形成在一个柱状突起401上。 用于从臂部51的另一个臂片部511接收来自相反方向u2的压力的另一侧压力接 收表面fp2形成在另一个柱状突起402上。 特别是，当轨道30保持在空档位置时， 一侧压力接收表面fpl和另一侧压力接收 表面fp2被形成为在轴部50(在图4平面的垂直方向上延伸)的选择轴线Lc上重叠并被 定位在与各个轨道30的中心轴线正交并且在图4中被描绘成与图4平面正交的表面的基 准正交表面fsl上。 重叠在轴部50(在图4平面的垂直方向上延伸)的选择轴线Lc上并且与各个轨 道30的中心轴线Le正交的表面被设为基准正交表面fsl (在图4中进行描绘)。这里，当 轨道30保持在空档位置时， 一侧压力接收表面fpl和另一侧压力接收表面fp2定位在基准 正交表面fsl上。
—侧压力接收表面fpl和另一侧压力接收表面fp2定位在基准正交表面fsl上的 上述位置包含一侧压力接收表面fpl与另一侧压力接收表面fp2在基准正交表面fsl上重 叠的位置和一侧压力接收表面fpl与另一侧压力接收表面fp2在来回方向上在±5°的组 装公差范围内稍微偏离的位置。 换句话说，施加到柱状突起的压力接收表面的压力包含被施加到定位在基准正交 表面fsl上的如图5B所示的压力接收表面fpO的压力PsO和被施加到与压力接收表面fpO 偏移± 13角并在一定程度上被减少的压力PpO' ( = cosP XPsO)。因此，上述定位被适当 地设定在一个范围内，以便保证与如图13所示的相关技术中的压力PI相比足够大的值。
此外，如图5A所示，在其中一个柱状突起401上的一侧压力接收表面fpl和在另 一个柱状突起402上的另一侧压力接收表面fp2布置成互相接近，在选择方向se上保持预 定量hl。 在上述构造中，一侧压力接收表面fpl从一个方向ul近似以正交状态接收来自臂 部51的一个臂片部511的压力Psl，从而其中一个柱状突起401和轨道30能够在一个方 向上平滑地被变速驱动(见图6A)。另一侧压力接收表面fp2从另一个方向(相反方向) u2以近似正交状态接收来自臂部51的另一个臂片部511的压力Ps2，从而另一个柱状突起 402和轨道30能够在相反方向上被变速驱动(参照图6B)。换句话说，因为一侧压力接收 表面fpl和另一侧压力接收表面fp2近似定位在基准正交表面f sl上，来自正绕重叠在基 准正交表面fsl上的选择轴线Lc转动的臂部51的压力Psl和Ps2从正交方向施加给一侧 压力接收表面fpl和另一侧压力接收表面fp2。 因此，从臂部51施加的在一个方向上的压力Psl和在相反方向上的压力Ps2几乎 全都以较高的效率传递到变速柄和与其整体形成的变速叉(包含大约10%的传输减少)。 从而，传输效率能够被保持在较高水平，以保证平滑的变速驱动。 此外，如上所述，用于变速操作(变速产生操作)的相对大的力能够被施加到变速 柄和与其整体形成的变速叉上，以减少变速排档时间。 顺便提及，如图2和图3所示，设置齿轮排列在第一主轴4上的第一组(第一、第五 和第三速齿轮)、齿轮排列在第二主轴5上的第二组(第二和第四速齿轮和倒档齿轮)、齿 轮排列在第一副轴6的第三组(第一、第二、第三和第六速齿轮)和齿轮排列在第二副轴7 的第四组(第四和第五速齿轮和倒档齿轮)。用于变换第三组中的各个齿轮(第一、第二、 第三、第六速齿轮)的在第一位置E1的臂部51和用于变换第四组中的各个齿轮(第四和 第五速齿轮和倒档齿轮)的在第二位置E2的臂部51设置在轴部50上以便在选择方向se 上隔开预定间隔e。从而，在选择方向上的四个选择位置Sel至Se4中，在第一位置E1的臂 部51与Sel和Se3相对，在第二位置E2的臂部51与Se2和Se4相对，从而可以执行选择 驱动。 假设轴部50依次在选择方向上移动切换量de (参照图2)，首先，在第一位置El的 臂部51与Sel相对，接下来，在第二位置E2的臂部51与Se2相对，然后在第一位置El的 臂部51与Se3相对，最后，在第二位置E2的臂部51与Se4相对。 在第一和第二位置El、 E2的两个臂部51被设置成彼此隔开预定间隔e (参照图 2)，从而消除超过预定间隔e的轴部50移动。 在第一位置El的臂部51变换第三组中的各个齿轮，在第二位置E2的臂部51变换第四组中的各个齿轮。从而，消除了臂部51在第三和第四组中在选择方向上移动预定间 隔e的需要。此外，使轴部50在选择方向se上的移动相对较小。选择操作系统的可操作 性被提高。 如图2和图3所示，轴部50绕着选择轴线Lc在变速方向上被变速电动机701和 与变速电动机701 —起工作的减速齿轮Gsf驱动转动，还在选择轴线Lc的方向上以滑动方 式被选择电动机702和与选择电动机702 —起工作的减速齿轮Gse驱动。变速电动机701 和选择电动机702构成致动器70。基于变速杆(未图示)、发动机8(未图示)的运行状况 等等的操作每个致动器70被ECU62驱动和控制。例如，在当前齿轮被变换到目标齿轮的时 候，这些致动器被依次切换和控制。 ECU62控制离合器2、3在变速排档时的驱动。更具体地说，处于离合器2、3中的一 个被连接的状态的当前齿轮被变换到目标齿轮，对该目标齿轮的变速操作已经通过连接到 离合器3、2中的在保持当前齿轮状态的同时未被连接到发动机的另一个离合器上事先完 成。换句话说，在用于目标齿轮的变速操作已经完成的状态下，离合器2、3被切换到连接， 从而提供无缝变速排档。 接下来，将参照图7A和图7B说明当前齿轮是第一速齿轮(在离合器2侧)并且 齿轮被变换到第二速齿轮(在离合器3侧)的情况。 在这种情况下，当前齿轮是第一速齿轮，在被保持在空档位置的位于第一位置El 的臂部51被移动到第六至第二速齿轮变速线(参照图2中的Se3)，并且臂部51在其后被 转动。然后，变速柄40的柱状突起402被变速驱动至第二速齿轮(参照图7B、图6B中的双 点划线)。 其后，离合器2和离合器3逐渐地切换成连接，从而提供无缝变速排档。其后，在 第一位置E1的臂部51在第六至第二速度变速线上的空档位置被转动，然后在选择方向移 动并返回到在第一至第三速齿轮变速线(参照图2中Sel)上的空档位置。在此位置，在第 一位置El的臂部51被转动，从而与在第一至第三速齿轮轨道30 (通过双点点划线表示) 上的臂部51相对的柱状突起402从第一速齿轮返回到空档位置，以完成返回处理r。
特别是，当齿轮在被沿选择方向从当前齿轮(第一速齿轮)穿过空档位置移动到 在目标齿轮(第二速齿轮)侧的空档位置之后被变换到目标齿轮时，柱状突起402的另一 侧压力接收表面fp2能够通过来自正交方向的(臂部51的)臂片部511中的一个以较高 的效率接收来自方向u2(参照图6B)的压力Ps2。因此，来自(在第一位置E1的臂部51 的)臂片部511的变速驱动力能够以较高的传输效率被传递。并且，变速操作(变速产生 操作)的相对大的力也可以从臂部施加到变速柄和与其整体形成的变速叉，以减少变速排 档时间。 此外，在后续的变速退出操作中，齿轮穿过目标齿轮(第二速齿轮)的空档位置返 回至先前齿轮(第一速齿轮)的空档位置，并且柱状凸起402的另一侧压力接收表面fp2 被在第一位置E1的臂部51(臂片部511中的一个)推压以执行用于使先前齿轮返回到空 档位置(参照图7A)的返回处理r，从而完成变速退出处理。因此，变速退出操作能够被相 对平滑地执行，也减少了变速排档时间。 接下来，将参照图8A和图8B说明当前齿轮是第五速齿轮并且被变换至第六速齿 轮的情况。
当前齿轮是第五速齿轮(通过实线表示)并且致动器70将在第一和第二位置El 、 E2的两个臂部51保持在空档位置。然后，致动器70允许在第一位置El的臂部51沿第六 至第二变速线(参照在图2中的Se3)上的选择方向移动，通过(在第一位置E1的臂部51 的)臂片部511中的一个从方向ul对在第六速齿轮(目标齿轮)中的柱状凸起401的一 侧压力接收表面fpl施加压力Psl，从而将齿轮变换到第六速齿轮(参照图8B和图6B)。
其后，离合器2和离合器3逐渐切换成连接，从而提供无缝变速排档。其后，执行变 速退出操作。这里，在处于第一和第二位置E1、 E2的两个臂部51都在空档位置转动之后， 在第二位置E2的臂部51返回到停车至在先前第五速齿轮(先前齿轮)处的第五变速线， 并且在第二位置E2的臂片部511 (在第二位置E2的臂部51)中的一个被转动，从而在先前 的第五速齿轮(先前齿轮)中的柱状凸起401的一侧压力接收表面fpl被按压。返回处理 r (参照图8A)被执行以完成变速退出操作。 当齿轮在沿选择方向从当前齿轮(第五速齿轮)移动到在目标齿轮(第六速齿 轮)之后被变换到目标齿轮时，柱状凸起401的一侧压力接收表面fpl能够通过来自正交 方向的(在第一位置E1的臂部51的)臂片部511中的一个以较高的效率接收方向ul上 的压力Ps2(参照图6A)。因此，来自臂部51的变速驱动力能够以较高的传输效率传递，从 而变速操作(变速产生操作)的相对大的力也可以被从臂部施加到变速柄和与其整体形成 的变速叉，以减少变速排档时间。 此外，在变速退出操作中，在第二位置E2的臂部51在选择方向上被移动，并从目 标齿轮(第六速齿轮)返回到先前的齿轮(第五速齿轮)，柱状凸起401的一侧压力接收表 面fpl被在第二位置E2的臂部51的臂片部511中的一个推压。然后，用于将先前的齿轮 返回到空档位置的返回处理r(参照图8A)被执行以完成变速退出处理。因此，变速退出操 作也可以被相对平滑地执行，也减少了变速排档时间。 上述自动变速器1为双离合器型，并且本发明是双离合器型自动变速器1的变速 操作装置，它能够以较高的传输效率从臂部51传递变速驱动力，还能够从臂部51对变速柄 40和与其整体形成的变速叉20施加相对较大的力，以减少变速排档时间。从而，当本发明 被应用时，特别是，提高变速速度的功能与双离合器的功能同步，以进一步提高变速可操作 性。 接下来，参照图9至图12B说明在本发明的自动变速器1的变速操作装置中使用 的第二实施例的一部分。 另外，第二实施例的变速操作装置与第一实施例构造相似，除了布置在变速操作 构件55内的第一和第二位置E1、E2处的各个臂部51均形成为具有一个凸起的单一形状构 件。因此，这里省略重复说明。 如图9、图IOA和图10B所示，布置在轴部50上的第一和第二位置E1、E2处并且 形成为单一形状构件的臂部51通过致动器70a控制定位，以便在选择方向se上偏移预定 量hl (参照图10A)，并且在沿一个方向转动ql的时候与处于正交状态的其中一个柱状凸起 401的一侧压力接收表面fpl相接触(参照图10B)和在沿相反方向转动q2的时候与处于 正交状态的另一个柱状凸起402的另一侧压力接收表面fp2相接触(参照图10B)。
如图10A和10B所示，用于驱动轴部50的致动器70a包含变速电动机70la和选 择电动机702a。致动器70a被基于变速杆操作(未图示)、发动机8 (未图示)的运行状况
11等等驱动的ECU62a所控制。例如，轴部50在选择轴线Lc的方向上以滑动方式被驱动，并 且还绕着选择轴线Lc在变速方向上被可转动地驱动，从而提供当前齿轮被变换到目标齿 轮的控制。 特别是，在与位于第一位置El的臂部51相对的两个选择位置Sel、 Se3处进行的 变速操作和在与位于第二位置E2的臂部51相对的两个选择位置Se2、Se4处进行的变速操 作中，臂部51被控制定位，以便在选择方向se上偏移预定量hl，并且在演一个方向转动ql 的时候与其中一个柱状凸起401的一侧压力接收表面fpl接触和在沿相反方向上转动q2 的时候与另一个柱状凸起402的另一侧压力接收表面fp2接触。 接下来，将参照图IIA和图IIB说明当前齿轮是第一速齿轮(在第一离合器2侧) 并且该齿轮被变换到第二速齿轮(在第二离合器3侧)的情况。 在这种情况下，单一形状臂部(在下文中简称为单臂部)51a在选择方向上移动到 第六至第二速齿轮变速线(参照在图2中的Se3)，同时被保持在单臂部51a可在选择方向 上移动的退后位置处。然后，单臂部51a开始转动q2(参照图11B)以提供变速操作，从而 变速柄40的柱状凸起402变换到第二速齿轮。其后，完成到第二速齿轮段的变速操作，并 且离合器2和离合器3逐渐地被切换成连接以提供无缝变速排档。其后，单臂部51a转动， 并且单臂部51a在单臂部51a可在选择方向上移动的退后位置处沿选择方向移动，被返回 到第一至第三速齿轮变速线(参照在图2中的Sel)以便在这个速齿轮变速线转动，从而完 成使与在第一至第三速齿轮轨道30上的单臂部51a相对的柱状凸起402从第一速齿轮返 回到空档位置的返回处理r。然后，单臂部51a返回到单臂部51a可在选择方向上移动的退 后位置。 当齿轮在沿选择方向从当前齿轮(第一速齿轮)移动到在目标齿轮(第二速齿 轮)上的空档位置之后被变换到目标齿轮时，圆柱凸起402的另一侧压力接收表面fp2能 够通过来自正交方向的单臂部51a的转动q2接收来自方向u2的压力Ps2 (参照图11B)。 因此，来自单臂部51a的变速驱动力能够以较高的传输效率传递。变速操作(变速产生操 作)的相对较大的力也可以被从单臂部51a施加到变速柄40和与其整体形成的变速叉20， 以减少变速排档时间。 进一步地说，在后续的变速退出操作中，单臂部51a返回与先前的齿轮(第一速齿 轮)相对应的退后位置，柱状凸起402的另一侧压力接收表面fp2通过单臂部51a的转动 q2被推压以执行用于返回到空档位置的返回处理r。因此，变速退出操作能够被相对平滑 地执行，也减少了变速排档时间。 进一步地说，单臂部51a可以沿变速方向转动q2的同时在选择方向上移动。在这 种情况下，变速排档时间能够被进一步地减少。 接下来，将参照图12A和图12B说明当前齿轮是第五速齿轮并被变换到第六速齿 轮的情况。 在这种情况下，当前齿轮是第五速齿轮(通过实线表示)，在第一位置E1的单臂 部51a在第六至第二变速线(参照在图2中的se3)上的选择方向上移动，并且执行单臂部 51a的转动ql (参照图12B)，从而压力Psl被从方向ul施加到在第六速齿轮(目标齿轮) 侧的柱状凸起401的一侧压力接收表面fpl，并且齿轮被变换到第六速齿轮。
其后，完成到第六速齿轮的变速操作，并且离合器2和离合器3逐渐地被切换成连接以提供无缝变速排档。 其后，在变速退出操作中，各个单臂部51a在退后位置被转动，然后返回到停车至先前的速度中(先前的齿轮)的第五变速线。在第二位置E2的单臂部51a被转动以推压先前的第五速齿轮(先前的齿轮)的柱状凸起401的一侧压力接收表面fpl(图12A和图12B中的右侧面)以完成返回处理r。 当齿轮被变换到目标齿轮(第六速齿轮)时，柱状凸起401的一侧压力接收表面fql能够通过正交方向的单臂部51a的转动ql (参照图12B)而高效地接收来自方向u2的压力Ps2。因此，可以较高的传输效率从单臂部51a传递变速驱动力。进一步地说，变速操作(变速产生操作)的相对较大的力可以通过单臂部51a施加到变速柄40和与其整体形成的变速叉20上，以减少变速排档时间。 进一步地说，在后续的变速退出操作中，单臂部51a返回与先前的齿轮(第五速齿轮)相对应的退后位置，并且柱状凸起401的一侧压力接收表面fpl通过单臂部51a的转动ql被推压以执行返回到空档位置的返回处理r。因此，变速退出操作能够被相对平滑地执行，以减少变速排档时间。 更进一步地说，单臂部51a可以在沿变速方向转动ql的同时在选择方向上移动。在这种情况下，变速排档时间能够被进一步地减少。 上述自动变速器1为双离合器型，并且本发明是双离合器型自动变速器1的变速操作装置，它能够以较高的传输效率从单臂部51a传递变速驱动力，还能够从单臂部51a对变速柄40和与其整体形成的变速叉20施加相对较大的变速操作(变速产生操作)力，以减少变速排档时间。从而，当本发明被应用时，特别是，提高变速速度的功能与双离合器的功能同步以进一步地提高变速可操作性。 在上述双离合器型自动变速器之外，本发明还适用于与使用单个离合器的自动变速器的变速操作装置，从而提供类似的效果和优势。 根据本发明的一个方面，当在变速柄处的一对柱状凸起处于空档位置时，一个方向的压力从臂部施加到其上的一侧压力接收表面和另一个方向的压力从臂部施加到其上的另一侧压力接收表面定位在基准正交表面上。因此，从处于空档位置的臂部施加的一个方向的压力和另一个方向的压力几乎都从正交方向以较高的传输效率施加到一侧压力接收表面和另一侧压力接收表面。从而，传输效率被提高，相对大的变速操作力能够在一个方向上或在相反方向上从臂部被施加给变速柄和与其整体形成的变速叉部，从而可以减少变速排档时间。 根据本发明的一个方面，臂部以伸出方式形成，以便具有分叉的形状，并且设置一个方向的压力被施加于其上的一侧压力接收表面和另一个方向的压力被施加于其上的另一侧压力接收表面， 一侧压力接收表面和另一侧压力接收表面定位在基准正交表面上，从而两个压力能够在与两个压力接收表面正交的方向上以较高的传输效率被施加，结果传输效率提高。相对大的变速操作的力能够从其中一个臂部向一个方向或者从另一个臂部向相反方向被施加到变速柄和与其整体形成的变速叉上。从而，变速排档时间能够被减少，特别是，绕着臂部的轴部的中心轴线的转动角能够被设定的相对较小，从而可以使变速操作时间相对短。 本发明适用于一种自动变速器的变速操作装置，其中转动力能够借助于双离合器的第一主轴和第二主轴以及借助于变速齿轮被有选择地变换和传递到自动变速器的各个副轴。特别是，变速处理能够被减少以提高变速速度，变速操作装置与离合器同步以进一步提高变速可操作性。 根据本发明的一个方面，在第一位置的臂部被变换到第三组中的各个齿轮，同时在第二位置的臂部被变换到第四组中的各个齿轮，从而消除了臂部在选择方向上移动越过第三和第四组移动的需要。进一步地说，轴部可以在选择方向上移动相对小的范围，从而提高选择操作系统的构件的可操作性并且减少尺寸。
权利要求
一种自动变速器的变速操作装置，其特征在于，包括变速操作构件，包含轴部，该轴部被支撑在所述变速器的外壳中，以便在选择方向上产生相对位移；和臂部，该臂部在径向上相对于所述轴部的中心轴线伸出，并且在被保持在所述臂部可在所述选择方向上移动的退后位置处的同时沿着所述选择方向移动，尔后绕着所述中心轴线转动以执行齿轮的变速操作；和多个变速轨道构件，每个变速轨道构件包含轨道部，该轨道部被支撑在所述外壳中以便产生相对位移；变速叉部，该变速叉部从所述轨道部伸出并执行齿轮的变速操作；和变速柄部，该变速柄部从所述轨道部伸出并能够与所述臂部结合；其中所述变速柄部的与所述臂部接合的接合部包含一对柱状凸起，该对柱状凸起布置在沿着所述变速方向和沿着所述选择方向均彼此不同的位置，所述柱状凸起中的一个包含一侧压力接收表面，该一侧压力接收表面用于接收来自所述臂部的沿所述变速方向中的一个方向的一个方向的压力，所述柱状凸起中的另一个包含另一侧压力接收表面，该另一侧压力接收表面用于接收来自所述臂部的沿与所述一个方向压力相反的方向的相反方向压力，当所述变速柄部保持在空档位置时，所述一侧压力接收表面和所述另一侧压力接收表面大致定位在与所述轴部的中心轴线相重叠并与所述轨道部正交的基准正交表面上，并且所述臂部从所述退后位置绕着所述中心轴线转动，以向所述一侧压力接收表面施加所述一个方向压力，从而沿一个方向变速驱动所述变速叉部，并且所述臂部从所述退后位置绕着所述中心轴线反向转动，以向所述另一侧压力接收表面施加所述另一个方向压力，从而沿所述另一个方向变速驱动所述变速叉部。
2. 如权利要求1所述的自动变速器的变速操作装置，其特征在于，所述臂部从所述轴部以伸出的方式形成为具有分叉形状的一对臂部，并且被保持为使 得所述变速柄部的接合部布置在当保持在退后位置时的两个所述臂部之间的中间部分。
3. 如权利要求1所述的自动变速器的变速操作装置，其特征在于， 所述自动变速器具有多个齿轮， 所述齿轮被分成第一组和第二组，设置有分别与所述第一组和所述第二组相对应的第一主轴和第二主轴，并且 所述第一和第二主轴两者均借助于双离合器与发动机的输出轴联接。
4. 如权利要求3所述的自动变速器的变速操作装置，其特征在于， 所述自动变速器具有用于输出通过所述齿轮变换的转动力的变速器输出齿轮， 所述多个齿轮被分成第三组和第四组，设置有分别与所述第三组和所述第四组相对应、并且将变换的转动力传递到所述变速 器输出齿轮的第一副轴和第二副轴， 所述轴部以伸出方式形成有用于变换在第一位置的所述第三组中的各个齿轮的臂部；禾口 用于变换在第二位置的所述第四组中的各个齿轮的臂部；并且 所述第一位置和所述第二位置被布置成在所述选择方向上隔开预定的间隔。
全文摘要
一种变速操作装置包含变速操作构件，包含轴部；和臂部，该臂部沿径向相对于轴部的中心轴线伸出并且绕着中心轴线转动以执行齿轮的变速操作；和多个变速轨道构件，每个变速轨道构件包含轨道部；变速叉部；和能够与臂部接合的变速柄部。变速柄部的接合部包含布置在所述变速方向和在所述选择方向上彼此不同的位置处的一对柱状凸起。当变速柄部保持在空档位置时，柱状凸起的压力接收表面大致定位在与中心轴线相重叠并与轨道部正交的基准正交表面。
文档编号F16H61/28GK101749418SQ200910247139
公开日2010年6月23日 申请日期2009年11月25日 优先权日2008年11月27日
发明者新谷昌则 申请人:三菱自动车工业株式会社